揮發(fā)性有機(jī)污染物---大氣污染控制工程

1、大氣污染(d q w rn)控制工程 揮發(fā)性有機(jī)污染物控制第四組 精品資料CONTENTS目 錄10.1定義(dngy)(dngy)與排放源10.2蒸汽壓與蒸發(fā)(zhngf)(zhngf)10.3VOCsVOCs污染預(yù)防10.4燃燒法控制VOCsVOCs污染10.5吸收（洗滌）法控制VOCsVOCs10.6冷凝法控制VOCsVOCs污染10.7吸附法控制VOCsVOCs污染10.8生物法控制VOCsVOCs污染精品資料10.1 10.1 定義定義(dngy)(dngy)與排放源與排放源定義定義(dngy)(dngy) 世界衛(wèi)生組織世界衛(wèi)生組織（WHOWHO，19891989）沸點沸點(fidi

2、n)(fidin)在在5026050260之間之間的揮發(fā)性有機(jī)化的揮發(fā)性有機(jī)化合物合物美國國家環(huán)美國國家環(huán)境保護(hù)局境保護(hù)局除除COCO、COCO2 2、H H2 2COCO3 3、金屬碳、金屬碳化物、金屬碳酸化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化化學(xué)反應(yīng)的碳化合物合物歐盟歐盟除甲烷外，能和除甲烷外，能和氮氧化合物在陽氮氧化合物在陽光照射作用下發(fā)光照射作用下發(fā)生反應(yīng)的任何人生反應(yīng)的任何人為源和自然源排為源和自然源排放的有機(jī)化合物放的有機(jī)化合物澳大利亞國家污澳大利亞國家污染物清單染物清單在在2525條件下蒸條件下蒸汽壓大于汽壓大于0.27KPa0.27

3、KPa的所有的所有有機(jī)物有機(jī)物精品資料二甲苯 (Xylene)甲醛(ji qun) (Formaldehyde)苯乙烯 (Styrene)甲苯(ji bn)（Toluene）正己烷n-hexane對-二氯苯 (para-dichlorobenzene)乙苯 (Ethyl benzene)乙醛 (Acetaldehyde)10.1 10.1 定義與排放源定義與排放源種類種類精品資料丙酮, 脂肪烴 (C6-C12), 含氯溶劑, 醋酸丁酯, 二氯苯, 4-苯己烯, 萜烯（松香油）, 臭氧苯,甲苯， 1,3-丁二烯, 甲醛影響大氣的氧化性、二次氣溶膠的形成10.1 10.1 定義與排放源定義與排放源

4、危害危害精品資料12室外：主要來自(li z)(li z)燃料燃燒和交通運輸產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)污染等室內(nèi)：主要來自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖(cinun)(cinun)和烹調(diào)等的煙霧，建筑和裝飾材料、家具、 家用電器、清潔劑和人體本身的排放等按空間分類10.1 10.1 定義與排放源定義與排放源排放源排放源精品資料10.1 10.1 定義定義(dngy)(dngy)與排放源與排放源排放源排放源含含VOCVOC的產(chǎn)品的產(chǎn)品(chnpn)(chnpn)精品資料 10.2 蒸氣(zhn q)壓與蒸發(fā)一、蒸氣壓蒸氣壓是判斷有機(jī)物是否屬于揮發(fā)性有機(jī)物的主要依據(jù)，（70pa）液或固態(tài)

5、物質(zhì)(wzh)蒸氣壓的大小與溫度有關(guān)溫度越高，蒸氣壓越大精品資料二、揮發(fā)(huf)與溶解 10.2 蒸氣(zhn q)壓與蒸發(fā) 通常，大部分有機(jī)物置于與大氣相通的容器內(nèi)，容易發(fā)生汽化，進(jìn)入大氣環(huán)境，引起污染。而通常，大部分有機(jī)物置于與大氣相通的容器內(nèi)，容易發(fā)生汽化，進(jìn)入大氣環(huán)境，引起污染。而部分有機(jī)物如（如乙烷、丙烷、丁烷）在室溫時蒸氣壓大于大氣壓，會劇烈沸騰，因此此類物質(zhì)必部分有機(jī)物如（如乙烷、丙烷、丁烷）在室溫時蒸氣壓大于大氣壓，會劇烈沸騰，因此此類物質(zhì)必須加壓密閉保存。須加壓密閉保存。精品資料預(yù)防性措施(cush)控制性措施(cush)VOCs污染控制技術(shù)可分為兩類：以替代產(chǎn)品、改進(jìn)工藝

6、、更換以替代產(chǎn)品、改進(jìn)工藝、更換設(shè)備和防止泄漏為主設(shè)備和防止泄漏為主以末端治理為主以末端治理為主 10.3 VOCs10.3 VOCs污染預(yù)防污染預(yù)防精品資料VOCs控制技術(shù) 10.3 VOCs污染(wrn)預(yù)防精品資料一、VOCs替代 采用無毒或低毒原材料代替(dit)或部分代替(dit)有機(jī)溶劑，做到不排或少排有害的VOCS 10.3 VOCs污染(wrn)預(yù)防精品資料二、工藝(gngy)改革 減少涉及減少涉及VOCS產(chǎn)品產(chǎn)品(chnpn)的使用，例如，在涂料和裝潢工藝中，的使用，例如，在涂料和裝潢工藝中，非揮發(fā)性溶劑工藝逐漸取代揮發(fā)性溶劑工藝，如流化床粉劑涂料和紫外平非揮發(fā)性溶劑工藝逐漸

7、取代揮發(fā)性溶劑工藝，如流化床粉劑涂料和紫外平版印刷術(shù)版印刷術(shù) 10.3 VOCs10.3 VOCs污染預(yù)防污染預(yù)防精品資料三、蒸發(fā)散逸控制 石油行業(yè)和化工行業(yè)容易發(fā)生(fshng)油品或溶劑的蒸發(fā)散逸損耗，是VOCs的重要排放源1.充入和排空損耗 當(dāng)VOCs溶液在充入容器或從容器中導(dǎo)出時，由于溫度和氣壓的變化，VOCs氣體逸出，稱為操作損耗。 當(dāng)液體進(jìn)入容器時，液面上升，容器上的蒸汽空間（頂空）減少，蒸汽通過頂部排氣筒排除；當(dāng)從容器中抽取液體時，液面下降(xijing)，空氣通過排氣筒進(jìn)入容器頂空。容器無開口時，改變液面會在充入時間引起加壓或在排空時引起真空。 10.3 VOCs10.3 VO

8、Cs污染預(yù)防污染預(yù)防 圖10-4 充入和排空損耗示意圖精品資料2.汽油的轉(zhuǎn)移(zhuny)和呼吸損耗汽油 作為主要能源形式之一，會排出大量的VOCs氣體，同時汽油是復(fù)雜的化合物，含有大約50余種碳?xì)浠锖推渌?qt)痕量物質(zhì)。其揮發(fā)量和溫服、摩爾質(zhì)量、蒸汽壓有關(guān)。汽油已揮發(fā)部分所占的百分比汽油已揮發(fā)部分所占的百分比/% 10.3 VOCs10.3 VOCs污染預(yù)防污染預(yù)防精品資料3.靜態(tài)呼吸損耗(snho) 靜態(tài)是指容器內(nèi)油品或溶劑在沒有裝卸作業(yè)靜止貯存的情況。由于溫度的變化使容器產(chǎn)生“吸進(jìn)和呼出”而導(dǎo)致的有機(jī)物損耗(snho)稱為呼吸損耗(snho)。通常白天呼出，晚上吸進(jìn)?？赏ㄟ^在容器出口

9、附加的蒸氣保護(hù)閥來控制 10.3 VOCs污染(wrn)預(yù)防精品資料 4.相應(yīng)(xingyng)控制技術(shù)和措施 10.3 VOCs污染(wrn)預(yù)防【1】固定頂罐 【2】浮頂罐技術(shù)【3】蒸汽回收系統(tǒng)【4】加油站油氣回收安徽某浮頂罐項目精品資料4.相應(yīng)(xingyng)控制技術(shù)和措施浮頂罐技術(shù)（代表性）浮頂罐，用于儲存大量的高揮發(fā)性的液體。用于密封的浮頂蓋浮在液面上，液面以上沒有空隙。浮頂罐，用于儲存大量的高揮發(fā)性的液體。用于密封的浮頂蓋浮在液面上，液面以上沒有空隙。液體注入或流出時頂蓋隨之上下浮動，避免液體注入或流出時頂蓋隨之上下浮動，避免(bmin)上面所講述的呼吸損耗。但是這種密封方式上面

10、所講述的呼吸損耗。但是這種密封方式（一般采用有彈性的橡膠薄蓋，類似于汽車上的雨刷）并不是完美的，仍然會有密封損失，但（一般采用有彈性的橡膠薄蓋，類似于汽車上的雨刷）并不是完美的，仍然會有密封損失，但比固定頂罐減少油品損失比固定頂罐減少油品損失80%，已廣泛普及。，已廣泛普及。 10.3 VOCs10.3 VOCs污染預(yù)防污染預(yù)防精品資料 VOCs VOCs控制控制(kngzh)(kngzh)方法和工藝方法和工藝05生物(shngw)法04030201吸附法冷凝法洗滌法燃燒法精品資料1 . 燃燒(rnsho)法（Combustion）只適用于可燃或高溫分解的物質(zhì)廣泛應(yīng)用于化工、噴漆、絕緣材料等行

11、業(yè)排出(pi ch)的有機(jī)廢氣可以用來消除惡臭不能回收有用物質(zhì)，但可回收熱量 10.4 10.4 燃燒法控制燃燒法控制VOCsVOCs污染污染精品資料燃燒(rnsho)工藝直接(zhji)燃燒適用對象：適用于可燃有害組分濃度較高或熱值較高的廢氣設(shè)備：燃燒爐、窯、鍋爐，溫度：1100oC左右產(chǎn)生大量有害氣體、煙塵和熱輻射，應(yīng)盡量避免!10.4 燃燒法控制VOCs污染精品資料燃燒(rnsho)工藝10.4 燃燒法控制(kngzh)VOCs污染 熱力燃燒（ThermalCombustion) 適用對象：低濃度廢氣的凈化；必要條件：溫度、停留時間、湍流混合 溫度540至820oC，HC、CO、臭味、黑

12、煙（碳粒和可燃粒）去除率90% 精品資料燃燒(rnsho)工藝 催化(cu hu)燃燒（Catalytic Combustion）10.4 燃燒法控制VOCs污染 無火焰燃燒，安全性好 溫度低300450oC 輔助燃料消耗少，對可燃組分濃度和熱值限制少精品資料燃燒工藝(gngy)工藝(gngy)比較10.4 燃燒法控制(kngzh)VOCs污染精品資料10.5 VOCs10.5 VOCs污染污染(wrn)(wrn)控制控制吸收（洗滌）法吸收（洗滌）法吸收（洗滌(xd)）法吸收工藝適用于：濃度較高、溫度較低、壓力較高精品資料吸收劑要求： 對被去除的VOCs有較大(jio d)的溶解性 蒸氣壓低

13、易解吸 化學(xué)穩(wěn)定性和無毒無害性 分子量低10.5 VOCs10.5 VOCs污染控制污染控制吸收吸收(xshu)(xshu)（洗滌）法（洗滌）法精品資料冷凝冷凝(lngnng)(lngnng)法法適用對象：廢氣體積分?jǐn)?shù)10-2以上的有機(jī)蒸氣，不適宜處理低濃度氣體作用：常作為其它(qt)方法的前處理分類： 接觸冷凝 接觸方式：冷凝氣體與冷卻介質(zhì)直接接觸 設(shè)備：噴射塔、噴淋塔、填料塔、篩板塔 表面冷凝（間接冷卻） 接觸方式：冷凝氣體與冷卻壁接觸 設(shè)備：列管式、噴灑式、螺旋板式10.6 VOCs污染控制冷凝法精品資料吸附(xf)法吸附(xf)工藝10.7 VOCs污染(wrn)控制吸附法精品資料吸附

14、劑 活性炭吸附VOCs的性能最佳 亦有部分(b fen)VOCs不易解吸，不宜用活性炭吸附10.7 VOCs污染(wrn)控制吸附法精品資料10.8 VOCs10.8 VOCs污染污染(wrn)(wrn)控制控制生物法生物法原理 附著在濾料介質(zhì)中的微生物在適宜的環(huán)境條件下，利用廢氣中的有機(jī)成分作為碳源和能源，維持其生命活動，并將其同化(tnghu)為CO2和H2O和細(xì)胞質(zhì)。生物法處理VOCS工藝精品資料生物洗滌塔（懸浮生長生物洗滌塔（懸浮生長(shngzhng)(shngzhng)系統(tǒng)）系統(tǒng)）10.8 VOCs10.8 VOCs污染污染(wrn)(wrn)控制控制生物法生物法精品資料生物生物(

15、shngw)滴濾塔滴濾塔10.8 VOCs10.8 VOCs污染污染(wrn)(wrn)控制控制生物法生物法精品資料生物生物(shngw)過濾塔（附著生長系統(tǒng)）過濾塔（附著生長系統(tǒng)）10.8 VOCs10.8 VOCs污染污染(wrn)(wrn)控制控制生物法生物法精品資料 工工 藝藝比比較較10.8 VOCs污染控制(kngzh)生物法精品資料課外課外(k(kwi)wi)室內(nèi)環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物室內(nèi)環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物精品資料延伸(ynshn)閱讀室內(nèi)環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物總揮發(fā)性有機(jī)物在室內(nèi)空氣中三種有機(jī)污染物（多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機(jī)物和醛類化合物）中影響較為嚴(yán)重。主成分：烷類、芳烴類、

16、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。在國內(nèi)外的文獻(xiàn)資料中常用總揮發(fā)性有機(jī)化合物TVOC來表示。在室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1VOCS和8883-2002）中，總揮發(fā)性有機(jī)化合物TVOC是指“利用TenaxGC或TenaxTA采樣，非極性色譜柱（極性指數(shù)小于10）進(jìn)行分析，保留(boli)時間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機(jī)物”。精品資料來源與危害（1）有機(jī)溶液，如油漆.含水涂料，黏合劑.化妝品.洗滌劑等。 （2）建筑材料，如人造板.泡沫隔熱材料.塑料板材等。 （3）室內(nèi)裝飾材料，如壁紙。其他裝飾品等。 （4）纖維材料，如地毯.掛毯和化纖窗簾。 （5）辦公用品，如油墨.復(fù)印機(jī).打印機(jī)等。 （

17、6）設(shè)計和使用不當(dāng)?shù)耐L(fēng)系統(tǒng)(xtng)等。 （7）家用燃料和煙葉的不完全燃燒。 （8）人體排泄物。 （9）來自室外的工業(yè)氣體.汽車尾氣.光化學(xué)煙霧等等。延伸閱讀(yud)室內(nèi)環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物精品資料延伸(ynshn)閱讀室內(nèi)環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物來源與危害TVOC能引起機(jī)體免疫水平失調(diào)，影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，出現(xiàn)頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等癥狀；還會影響消化系統(tǒng)，出現(xiàn)食欲不振、惡心等癥狀，嚴(yán)重時可損傷肝臟(gnzng)和造血系統(tǒng)，出現(xiàn)變態(tài)反應(yīng)等。國家頒布的GB 503252001民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范中，對室內(nèi)空氣中TVOC的含量，已經(jīng)成為評價居室室內(nèi)空氣質(zhì)量是否合格的一項

18、重要項目。在此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的TVOC含量限值為I類民用建筑工程：0.5mg/m3、類民用建筑工程：0.6mg/m3。 精品資料控制標(biāo)準(zhǔn) 在國內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料中，一般認(rèn)為室內(nèi)VOC濃渡在0.3mg/m3以下時，對人體健康基本無害，在0.3mgm33mgm3范圍內(nèi)可能產(chǎn)生刺激等不適應(yīng)癥狀(zhngzhung)，在3mgm325mgm3范圍內(nèi)會產(chǎn)生刺激、頭痛及其他癥狀(zhngzhung)，而濃度在大于25mg/m3時，對人體的毒性效應(yīng)非常明顯。延伸(ynshn)閱讀室內(nèi)環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物精品資料延伸(ynshn)閱讀室內(nèi)環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物我國某高校(goxio)VOC數(shù)據(jù)精品資料延伸(yns

19、hn)閱讀室內(nèi)環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物光催化氧化復(fù)合技術(shù)1、光催化氧化和催化氧化技術(shù)的復(fù)合 對TiO2進(jìn)行鍍鉑,在溫度為333K或更高時,揮發(fā)性有機(jī)物如甲苯、乙烯等活性不高的VOCS的氧化轉(zhuǎn)化效果提高(t go)。在熱催化和光催化的共同作用下,可以實現(xiàn)對所有VOCS的全部氧化。2、光催化氧化和吸附技術(shù)的復(fù)合 通過吸附劑將有害氣體吸附在催化劑上,再在其表面進(jìn)行催化反應(yīng),可以使有害氣體在較短的時間內(nèi)擴(kuò)散到催化劑表面,并使表面氣體濃度增大,加快反應(yīng)速率,強(qiáng)化了脫除效果。Fumihide等研究了以高比表面積的活性炭為吸附劑,在HZSM-5型分子篩上負(fù)載TiO2作催化劑,在紫外光照射下,甲醛濃度在10min